OpenHarmony HiTrace在IPC通信中的应用(L2)

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简介

HiTrace主要是对于跨设备/跨进程/跨线程的业务流程，通过相同的traceid在整个业务流程中传递，将流程处理过程中的调用关系、各种输出信息关联和展现出来，帮助使用者分析、定位问题和系统调优。此文章以openharmony 3.1代码基础, 以IPC进程通信中的HiTrace应用介绍HiTrace的使用和数据流转。

• HiTrace在IPC通信中的应用介绍。
• HiTrace在IPC通信中应用示例。
• HiTrace在IPC中的数据流介绍。
• 本用例开发板(3516开发板：HiSpark_AI_Hi3516D_One_Light_VER.B开发板上测试)

HiTrace在IPC通信中的应用介绍

IPC通信的框架代码中：

客户端的发送接收数据地方已经有 tranceId发送到服务端以及发送和接收数据的跟踪日志代码。

服务端的接收回复数据地方已经有 获取传递过来的tranceId以及接收和发送数据的跟踪日志代码。

我们只需要在要跟踪的代码块前添加HiTrace::Begin, 代码块后添加HiTrace::End即可。

抓取跟踪日志：hilog | grep HiTraceC查看数据的发送和接收日志。

源代码开发 在类定义头文件或者类实现源文件中，包含hitrace头文件：

#include "hitrace/trace.h"

在业务类实现源文件中使用（启动/结束跟踪）：

using namespace OHOS::HiviewDFX;
HiTraceId traceId = HiTrace::Begin("MyServiceFlow", HITRACE_FLAG_DEFAULT);
......
HiTrace::End(traceId);

跟踪日志(IPC框架中已经实现，不用实现)：

HiTraceId id = HiTrace::GetId(); // 在Begin和End之间的id是有效的，其他阶段id无效。id无效，则Tracepoint的日志不会输出。
HiTrace::Tracepoint(HITRACE_TP_CS, id, "client send msg content"); // hilog | grep HiTraceC 抓取跟踪日志

编译设置，在BUILD.gn里增加子系统SDK依赖：

external_deps = [ "hiviewdfx:libhitrace" ]

HiTrace在IPC通信中应用示例

子系统配置

buildsubsystem_config.json：

"myapp": {
    "path":"myapptest",
    "name": "myapp"
  }

产品配置

productdefinecommonproductsHi3516DV300.json：

"myapp:myappservice_test":{}

代码

代码目录结构

myapptest放在代码根目录，代码见附件。

服务ID的添加

服务ID有统一的头文件。

foundationdistributedschedulesamgrinterfacesinnerkitssamgr_proxyincludesystem_ability_definition.h。

MY_APP_SERVICE_ID                                = 9000,
...
{ MY_APP_SERVICE_ID, "MyAppService"},

编译

编译和把编译结果文件发送到开发板，修改权限参考​​Openharmony 实现的一个IPC的客户端和服务端​​, 代码基于这个文档的代码修改添加。

测试

终端1：抓取日志。

hilog | grep HiTraceC

图中白色部分是一次完整的客户端和服务端交互流程， 每一个begin和end之间tranceid相同，每一次完整的交互spanid一样。CS：客户端发送数据，CR:客户端接收数据，SR：服务端接收数据，SS:服务端发送数据。

终端2：启动服务。

sa_main /system/profile/myappservice_sa.xml

终端3：启动客户端。

/data/test/myappclient

HiTrace在IPC中的数据流介绍

入口函数文件：foundationcommunicationipcipcnativesrcmockincludedbinder_base_invoker.h。

IPC客户端发收数据入口：

int DBinderBaseInvoker<T>::SendRequest(int32_t handle, uint32_t code, MessageParcel &data, MessageParcel &reply,
    MessageOption &option)
{
    uint64_t seqNumber = 0;
    int ret;
    uint32_t flags = (uint32_t)option.GetFlags();
    int userWaitTime = option.GetWaitTime();
    MessageParcel &newData = const_cast<MessageParcel &>(data);
    size_t oldWritePosition = newData.GetWritePosition();
    // ####### 1.获取tranceId
    HiTraceId traceId = HiTrace::GetId();
    // set client send trace point if trace is enabled
    // ####### 2.客户端数据发送跟踪记录，并把tranceid打包到发送数据中去。
    HiTraceId childId = HitraceInvoker::TraceClientSend(handle, code, newData, flags, traceId);
    std::shared_ptr<T> session = WriteTransaction(BC_TRANSACTION, flags, handle, 0, code, data, seqNumber, 0);
    if (session == nullptr) {
        newData.RewindWrite(oldWritePosition);
        DBINDER_BASE_LOGE("seqNumber can not be zero,handle=%d", handle);
#ifndef BUILD_PUBLIC_VERSION
        ReportDriverEvent(DbinderErrorCode::COMMON_DRIVER_ERROR, DbinderErrorCode::ERROR_TYPE,
            DbinderErrorCode::RPC_DRIVER, DbinderErrorCode::ERROR_CODE, DbinderErrorCode::TRANSACT_DATA_FAILURE);
#endif
        return RPC_BASE_INVOKER_WRITE_TRANS_ERR;
    }

    if (flags & TF_ONE_WAY) {
        ret = SendOrWaitForCompletion(userWaitTime, seqNumber, session, nullptr);
    } else {
        ret = SendOrWaitForCompletion(userWaitTime, seqNumber, session, &reply);
    }
    // ####### 3.客户端数据接收跟踪记录。
    HitraceInvoker::TraceClientReceieve(handle, code, flags, traceId, childId);
    // restore Parcel data
    newData.RewindWrite(oldWritePosition);
    return ret;
}

服务端收发数据入口：

template <class T> void DBinderBaseInvoker<T>::OnTransaction(std::shared_ptr<ThreadProcessInfo> processInfo)
{
    if (processInfo == nullptr) {
        DBINDER_BASE_LOGE("processInfo is error!");
        return;
    }
    uint32_t listenFd = processInfo->listenFd;
    char *package = processInfo->buffer.get();

    if (package == nullptr || listenFd == 0) {
        DBINDER_BASE_LOGE("package is null or listenFd invalid!");
        return;
    }
    dbinder_transaction_data *tr = reinterpret_cast<dbinder_transaction_data *>(package);
    if (tr->sizeOfSelf < sizeof(dbinder_transaction_data)) {
        DBINDER_BASE_LOGE("package is invalid");
        return;
    }
    if (tr->cmd == BC_TRANSACTION) {
    // ####### 服务端数据处理函数
        ProcessTransaction(tr, listenFd);
    } else if (tr->cmd == BC_REPLY) {
        ProcessReply(tr, listenFd);
    }
    return;
}

template <class T> void DBinderBaseInvoker<T>::ProcessTransaction(dbinder_transaction_data *tr, uint32_t listenFd)
{
    int error;
    MessageParcel data, reply;
    IPCProcessSkeleton *current = IPCProcessSkeleton::GetCurrent();
    if (current == nullptr) {
        DBINDER_BASE_LOGE("current ipc process skeleton is nullptr");
        return;
    }
    auto allocator = new DBinderSendAllocator();
    if (!data.SetAllocator(allocator)) {
        DBINDER_BASE_LOGE("SetAllocator failed");
        delete allocator;
        return;
    }
    data.ParseFrom(reinterpret_cast<uintptr_t>(tr->buffer), tr->buffer_size);
    if (!(tr->flags & MessageOption::TF_STATUS_CODE) && tr->offsets_size > 0) {
        data.InjectOffsets(reinterpret_cast<binder_uintptr_t>(reinterpret_cast<char *>(tr->buffer) + tr->offsets),
            tr->offsets_size / sizeof(binder_size_t));
    }
    uint32_t &newflags = const_cast<uint32_t &>(tr->flags);
    // ####### 1.服务端数据接收数据，解析tranceid，记录接收数据的跟踪信息。
    int isServerTraced = HitraceInvoker::TraceServerReceieve(tr->cookie, tr->code, data, newflags);

    const pid_t oldPid = GetCallerPid();
    const auto oldUid = static_cast<const uid_t>(GetCallerUid());
    const std::string oldDeviceId = GetCallerDeviceID();
    uint32_t oldStatus = GetStatus();
    if (CheckAndSetCallerInfo(listenFd, tr->cookie) != ERR_NONE) {
        DBINDER_BASE_LOGE("set user info error, maybe cookie is NOT belong to current caller");
        return;
    }
    SetStatus(IRemoteInvoker::ACTIVE_INVOKER);
    const uint32_t flags = tr->flags;
    uint64_t senderSeqNumber = tr->seqNumber;
    if (tr->cookie == 0) {
        // maybe cookie is zero, discard this package
        return;
    }
    auto *stub = current->QueryStubByIndex(tr->cookie);
    if (stub == nullptr) {
        DBINDER_BASE_LOGE("stubIndex is invalid");
        return;
    }
    if (!IRemoteObjectTranslate(reinterpret_cast<char *>(tr->buffer), tr->buffer_size, data, listenFd, nullptr)) {
        DBINDER_BASE_LOGE("translate object failed");
        return;
    }
    auto *stubObject = reinterpret_cast<IPCObjectStub *>(stub);
    MessageOption option;
    option.SetFlags(flags);
    error = stubObject->SendRequest(tr->code, data, reply, option);
    if (error != ERR_NONE) {
        DBINDER_BASE_LOGE("stub is invalid, has not OnReceive or Request");
        // can not return;
    }
    if (data.GetRawData() != nullptr) {
        DBINDER_BASE_LOGE("delete raw data in process skeleton");
        current->DetachRawData(listenFd);
    }
    // ####### 2.服务端数据回复记录接发送数据的跟踪信息。
    HitraceInvoker::TraceServerSend(tr->cookie, tr->code, isServerTraced, newflags);
    if (!(flags & MessageOption::TF_ASYNC)) {
        SetClientFd(listenFd);
        SetSeqNum(senderSeqNumber);
        SendReply(reply, 0, error);
        SetClientFd(0);
        SetSeqNum(0);
    }
    SetCallerPid(oldPid);
    SetCallerUid(oldUid);
    SetCallerDeviceID(oldDeviceId);
    SetStatus(oldStatus);
}

这里只对IPC数据交互的客户端和服务端总入口进行简单注释。要对IPC框架了解，需要结合​​Openharmony IPC通信(L2)​​进行代码分析学习。

​​官网文档​​。

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